JP2014103394A - 電子部品が内蔵されたプリント回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】キャビティに挿入された電子部品を固定させるとともに、電子部品とを電気的に連結することができる電子部品が内蔵されたプリント回路基板を提供する。
【解決手段】本発明の電子部品が内蔵されたプリント回路基板２００は、一側面または両側面に外部電極１２０ａ，１２０ｂを有する電子部品１００と、電子部品１００が挿入されるキャビティ２１０ａを有するベース基板２１０と、電子部品１００の外部電極１２０ａ，１２０ｂとキャビティ２１０ａの内壁との間に挿入され、電子部品１００とベース基板２１０とを電気的に連結する少なくとも一つ以上の連結部材１５０と、を含むものである。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子部品が内蔵されたプリント回路基板に関する。

通常、受動素子及び能動素子などを含む電子部品が実装されるプリント回路基板は、内部回路を形成した後、前記内部回路と連結され、前記電子部品を実装するためのパッドをプリント回路基板の表面に形成する。

前記パッド上に電子部品を実装した後、リフロー（ｒｅｆｌｏｗ）工程を経ることにより電子部品の搭載が完了される。

しかし、製品の高性能化により、プリント回路基板上に搭載される電子部品の数が増加するとともに、プリント回路基板に形成される回路パターンも増加して複雑となっているため、電子部品が実装できる面積が減少するという問題が発生している。

また、最近、製品の軽薄短小化に対する要求が高まっている。

上述の問題を解決し、前記要求を満たすための方法の一つとして、プリント回路基板上に搭載されていた電子部品をプリント回路基板内に内蔵する構造が開発された。

この際、電子部品の電極とプリント回路基板の回路パターンとが電気的に連結されなければならないが、従来は、プリント回路基板内に内蔵された電子部品の電極部分を露出させるためのビアホールを形成した後、前記ビアホールの内部をメッキしてビアを形成することにより前記ビアとプリント回路基板の回路パターンとを電気的に連結していた。

一方、上述の従来技術による電子部品が内蔵されたプリント回路基板の構造が、特許文献１に開示されている。

米国特許第８２３７０６０号明細書

本発明の一側面は、キャビティに挿入された電子部品を固定させるとともに、プリント回路基板と電気的に連結することができる構造を有する、電子部品が内蔵されたプリント回路基板を提供することを目的とする。

本発明による電子部品が内蔵されたプリント回路基板は、一側面または両側面に外部電極を有する電子部品と、前記電子部品が挿入されるキャビティを有するベース基板と、前記電子部品の外部電極と前記キャビティの内壁との間に挿入され、前記電子部品と前記ベース基板とを電気的に連結する少なくとも一つ以上の連結部材と、を含む。

この際、前記連結部材は、前記キャビティ内に挿入された電子部品を固定させることができる。

また、前記連結部材は導電性材料からなることができる。

また、前記電子部品は、一側面または両側面の角のうち少なくとも一つ以上の角に厚さ方向に形成された面取り部を有しており、前記連結部材は前記面取り部と前記キャビティの内壁との間に挿入されることができる。

また、前記電子部品は、一側面または両側面に厚さ方向に形成された少なくとも一つ以上の溝部を有しており、前記連結部材は前記溝部と前記キャビティの内壁との間に挿入されることができる。

ここで、前記溝部は、円形、三角形、四角形または多角形の断面形状を有することができる。

また、前記電子部品は、一定間隔で積層配置された複数個の内部電極を含む本体と、前記本体の厚さ方向に両側面に形成された外部電極と、を含み、前記複数個の内部電極は、交互に前記本体の一側面及び他側面に露出されて前記外部電極と電気的に連結されることができる。

また、前記ベース基板は、前記連結部材と電気的に連結されるように形成されたビアと、前記ビアと電気的に連結されるように形成された回路パターンと、を含み、前記電子部品は、前記外部電極、連結部材及びビアを介して前記回路パターンと電気的に連結されることができる。

また、前記電子部品は、積層セラミックコンデンサ（Ｍｕｌｔｉ―Ｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ：ＭＬＣＣ）であることができる。

本発明によると、プリント回路基板に内蔵される電子部品の外郭形状を変形して電子部品の外郭と電子部品が挿入されるキャビティの内壁との間に空間を形成し、前記空間に導電性材質の連結部材を挿入することにより、キャビティに挿入された電子部品を固定させるとともに、プリント回路基板と電子部品とを電気的に連結することができる効果がある。

また、本発明によると、上述したように電子部品とキャビティの内壁との間の空間に連結部材を挿入して電子部品を固定させることにより、電子部品を固定させるために電子部品とキャビティの内壁との間の隙間にフィラーを充填またはメッキする必要がないため、工程が単純化し、工程コストを低減することができる効果がある。

更に、本発明によると、上述したように電子部品とキャビティの内壁との間の空間に導電性の連結部材を挿入して電子部品の側面とプリント回路基板とを電気的に連結することにより、電子部品の上面または下面に電極を形成する必要がないため、平坦な上下面を有する電子部品を製造することができる効果がある。

本発明の一実施例による電子部品の構造を示す斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図１の電子部品の第１内部電極及び第２内部電極を示す平面図である。 図２の第１内部電極及び第２内部電極が積層配置された構造を示す平面図である。 本発明の他の実施例による電子部品の構造を示す斜視図である。 図４の電子部品の第１内部電極及び第２内部電極が積層配置された構造を示す平面図である。 本発明の一実施例による電子部品が内蔵されたプリント回路基板の構造を示す平面図である。 図６のＡ−Ａ´断面図である。 図４の電子部品が内蔵されたプリント回路基板の構造を示す平面図である。

本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面に係る以下の詳細な説明及び好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、「一面」、「他面」、「第１」、「第２」などの用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別するために用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

図６は、本発明の一実施例による電子部品が内蔵されたプリント回路基板の構造を示す平面図であり、図７は、図６のＡ−Ａ´断面図であり、図８は、図４の電子部品が内蔵されたプリント回路基板の構造を示す平面図である。

図６及び図７を参照すると、本実施例による電子部品が内蔵されたプリント回路基板２００は、一側面または両側面に外部電極１２０を有する電子部品１００と、前記電子部品１００が挿入されるキャビティ２１０ａを有するベース基板２１０と、前記電子部品１００の外部電極１２０とキャビティ２１０ａの内壁との間に挿入され、電子部品１００とベース基板２１０とを電気的に連結する少なくとも一つ以上の連結部材１５０と、を含む。

本実施例における電子部品１００は、図１に図示したように、両側面の角のうち少なくとも一つ以上の角に厚さ方向に形成された面取り部１０１を有することができる。図１では、前記面取り部１０１が電子部品１００の両側面の角のうち対角線方向に位置した二つの角に形成されていることを図示しているが、これは一つの実施例に過ぎず、面取り部１０１の形成位置及び形成個数がこれに限定されるものではない。

ここで、前記「厚さ方向」は、キャビティ２１０ａに挿入される電子部品１００の上面Ａ（図１参照）から下面Ｂ（図１参照）に向う方向を意味することができる。この際、電子部品１００の前記「上面」は、プリント回路基板のキャビティに挿入される時に上部に露出される面を意味し、前記「下面」は、キャビティの底面と接する面を意味することができる。

上述の意味は、後程言及される全ての「厚さ方向」に同様に適用される。

一方、本発明の他の実施例による電子部品１００は、図４に図示したように、両側面に厚さ方向に少なくとも一つ以上の溝部１０３が形成されることができる。

図４では、両側面の対応する位置に二つの溝部１０３が形成されていることを図示しているが、これは一つの実施例に過ぎず、溝部１０３の形成位置及び形成個数がこれに限定されるものではない。

また、図４では、前記溝部１０３が円形の断面形状を有することが図示されているが、これは一つの実施例に過ぎず、本実施例における溝部１０３は三角形、四角形または多角形の断面形状を有することができる。

具体的に説明すると、本実施例による電子部品１００は、それぞれ第１面１１０ａ、及び前記第１面１１０ａと連結されるように形成され、第１面１１０ａとは異なる高さを有するように形成された第２面１１０ｂからなる本体１１０と、前記本体の両側面にそれぞれ形成され、前記第１面１１０ａに対応する部分と前記第２面１１０ｂに対応する部分の厚さが互いに同一である外部電極１２０と、を含むことができる。

本実施例では、前記電子部品１００として積層セラミックコンデンサ（Ｍｕｌｔｉ―Ｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ：ＭＬＣＣ）を一例として説明するが、本実施例による構造が特に積層セラミックコンデンサ（ＭＬＣＣ）に限定的に適用されるのではなく、如何なる種類の電子部品にも適用可能である。

これにより、本実施例で用いられた電子部品１００の本体１１０は、図２の（ａ）及び（ｂ）に図示したように、一つのセラミック層１１１上に形成された第１内部電極１１３ａと、前記一つのセラミック層１１１の上側または下側に位置する他のセラミック層１１１上に形成され、前記第１内部電極１１３ａとは対角線方向に対称的な位置に形成された第２内部電極１１３ｂと、を含むことができる。上述の第１内部電極１１３ａが形成されたセラミック層１１１と第２内部電極１１３ｂが形成されたセラミック層１１１は、図３のように積層されることができる。

また、第１内部電極１１３ａが形成されたセラミック層１１１と第２内部電極１１３ｂが形成されたセラミック層１１１とがそれぞれ複数個備えられて交互に積層されることにより、多層構造を有する本体１１０が形成されることができる。

この際、第１内部電極１１３ａは本体１１０の厚さ方向の両側面のうち一側面に露出され、第２内部電極１１３ｂは第１内部電極１１３ａとは反対に、本体１１０の厚さ方向の両側面のうち他側面に露出されるように形成されることができる。

即ち、第１内部電極１１３ａと第２内部電極１１３ｂは、それぞれ、互いに対向する面に露出される。これは、交互に積層される複数個の第１内部電極１１３ａ及び第２内部電極１１３ｂに同様に適用される。

また、本実施例における外部電極１２０は、本体１１０の厚さ方向の両側面のうち一側面に形成された第１外部電極１２０ａと、他側面に形成された第２外部電極１２０ｂと、を含むことができ、本体１１０の一側面に露出された第１内部電極１１３ａは一側面に形成された第１外部電極１２０ａと接し、他側面に露出された第２内部電極１１３ｂは他側面に形成された第２外部電極１２０ｂと接することができる。

これにより、電子部品１００の本体１１０の内部に形成された第１内部電極１１３ａ及び第２内部電極１１３ｂは、それぞれ本体１１０の両側面に形成された第１外部電極１２０ａ及び第２外部電極１２０ｂを介して、後で電子部品１００が埋め込まれる（ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ）プリント回路基板に形成された回路パターンと電気的に連結されることができる。

また、前記第１外部電極１２０ａ及び前記第２外部電極１２０ｂは、それぞれ正（＋）の電極及び負（−）の電極であることができるが、特にこれに限定されるものではない。

本実施例による電子部品１００の両側面は、上述したように、第１面１１０ａと、第１面１１０ａと連結されるように形成された第２面１１０ｂと、からなることができる。

この際、第１面１１０ａと第２面１１０ｂは、異なる高さを有するように形成されることができる。ここで、前記第１面１１０ａと第２面１１０ｂが「異なる高さを有する」ということは、第１面１１０ａと第２面１１０ｂが平坦な面に形成されないこと、即ち、第１面１１０ａと第２面１１０ｂが平坦でないということを意味する。

具体的には、第２面１１０ｂは、図１のように面取りされた形状に形成されてもよく、または図４のように本体１１０の内部方向に湾曲した溝形状に形成されてもよい。

また、上述したように、表面の高さが互いに異なるように形成される第１面１１０ａ及び第２面１１０ｂを覆うように形成される外部電極１２０は、第１面１１０ａに対応する部分の厚さと第２面１１０ｂに対応する部分の厚さが互いに同一に形成されることができる。

これは、最終的に製造される電子部品１００の側面の形状を変形させるためである。上述したように、側面が互いに異なる高さを有する第１面１１０ａと第２面１１０ｂからなることにより、後で前記電子部品１００をプリント回路基板のキャビティ内に挿入した時に、キャビティの内壁と前記第１面１１０ａ、またはキャビティの内壁と前記第２面１１０ｂとの間に空間が形成されることができる。

即ち、図６及び図８に図示したように、ベース基板２１０のキャビティ２１０ａ内に挿入された電子部品１００の面取り部１０１及び溝部１０３とキャビティ２１０ａの内壁との間には空間が形成されることができる。

このように形成された前記空間に連結部材１５０を挿入することができる。

本実施例において、前記連結部材１５０は導電性材質からなることができる。また、前記連結部材１５０は前記空間の直径と同一の直径を有することができるが、特にこれに限定されるものではない。

但し、前記空間の直径と対応する直径を有する連結部材１５０を用いることにより、キャビティ２１０ａ内に挿入された電子部品１００を固定させて、電子部品１００がベース基板２１０から離脱することを防止することができる。

従来は、キャビティ内に挿入された電子部品を固定させるために、キャビティの内壁と電子部品との間の隙間にフィラー（ｆｉｌｌｅｒ）を充填する工程またはメッキする工程を別に行っていたが、本実施例では、連結部材１５０を挿入することにより電子部品１００を固定させることができるため、上述の工程が不要である。これにより、本発明は、従来技術に比べ製造工程を単純化することができる。

また、外部電極１２０とキャビティ２１０ａの内壁との間の空間に導電性材質の連結部材１５０を挿入することにより、外部電極１２０とベース基板２１０とを電気的に連結することができる。

具体的には、本実施例によるベース基板２１０は、キャビティ２１０ａの内壁に一部露出されるように形成され、前記連結部材１５０と接するビア２１３と、前記ビア２１３と電気的に連結された回路パターン２１５と、をさらに含むことができる。

これにより、キャビティ２１０ａに挿入された電子部品１００は、外部電極１２０、連結部材１５０及びビア２１３を介してベース基板２１０の回路パターン２１５と電気的に連結されることができる。

このように、電子部品１００の両側面とキャビティの内壁との間に連結部材１５０を挿入することにより、電子部品１００の両側面を介してプリント回路基板の回路パターンと電気的に連結することができるため、電子部品１００の上面Ａ（図１参照）及び下面Ｂ（図１参照）に外部電極１２０を形成する必要がなく、電子部品１００の上面及び下面を平坦に維持することができる。

このように、プリント回路基板２００に内蔵される電子部品１００の上面及び下面を平坦に形成することにより、内蔵後のプリント回路基板２００の表面も平坦化することができ、上面及び下面に突出された電極がないため、その厚さだけプリント回路基板２００の厚さを減少させることもできる。

これは一つの実施例に過ぎず、従来の電子部品１００の構造、即ち、上面及び下面の一部まで外部電極が形成された構造にも、本実施例による側面形状が適用されることができるということは勿論である。

即ち、本実施例による電子部品が内蔵されたプリント回路基板２００は、電子部品１００の外郭形状を変形してキャビティ２１０ａの内壁と電子部品１００との間に空間を形成し、形成された前記空間に導電性材質の連結部材１５０を挿入することにより、キャビティ２１０ａに挿入された電子部品１００を固定させるとともに、電子部品１００の側面を介してベース基板２１０の回路パターン２１５と電気的に連結させることができる。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にての変形や改良が可能であることは明白であろう。

本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。

本発明は、電子部品が内蔵されたプリント回路基板に適用可能である。

１００ 電子部品
１０１ 面取り部
１０３ 溝部
１１０ 本体
１１０ａ 本体の第１面
１１０ｂ 本体の第２面
１１１ セラミック層
１１３ａ 第１内部電極
１１３ｂ 第２内部電極
１２０ 外部電極
１２０ａ 第１外部電極（外部電極）
１２０ｂ 第２外部電極（外部電極）
１５０ 連結部材
２００ 電子部品が内蔵されたプリント回路基板
２１０ ベース基板
２１０ａ キャビティ
２１３ ビア
２１５ 回路パターン

Claims (9)

1. 一側面または両側面に外部電極を有する電子部品と、
   前記電子部品が挿入されるキャビティを有するベース基板と、
   前記電子部品の外部電極と前記キャビティの内壁との間に挿入され、前記電子部品と前記ベース基板とを電気的に連結する少なくとも一つ以上の連結部材と、を含む、電子部品が内蔵されたプリント回路基板。
2. 前記連結部材は、前記キャビティ内に挿入された電子部品を固定させることを特徴とする請求項１に記載の電子部品が内蔵されたプリント回路基板。
3. 前記連結部材は導電性材料からなることを特徴とする請求項１に記載の電子部品が内蔵されたプリント回路基板。
4. 前記電子部品は、一側面または両側面の角のうち少なくとも一つ以上の角に厚さ方向に形成された面取り部を有しており、
   前記連結部材は前記面取り部と前記キャビティの内壁との間に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品が内蔵されたプリント回路基板。
5. 前記電子部品は、一側面または両側面に厚さ方向に形成された少なくとも一つ以上の溝部を有しており、
   前記連結部材は前記溝部と前記キャビティの内壁との間に挿入されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品が内蔵されたプリント回路基板。
6. 前記溝部は、円形、三角形、四角形または多角形の断面形状を有することを特徴とする請求項５に記載の電子部品が内蔵されたプリント回路基板。
7. 前記電子部品は、
   一定間隔で積層配置された複数個の内部電極を含む本体と、
   前記本体の両側面に形成された外部電極と、を含み、
   前記複数個の内部電極は、交互に前記本体の一側面及び他側面に露出されて前記外部電極と電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品が内蔵されたプリント回路基板。
8. 前記ベース基板は、
   前記連結部材と電気的に連結されるように形成されたビアと、
   前記ビアと電気的に連結されるように形成された回路パターンと、を含み、
   前記電子部品は、前記外部電極、連結部材及びビアを介して前記回路パターンと電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載の電子部品が内蔵されたプリント回路基板。
9. 前記電子部品は、積層セラミックコンデンサ（Ｍｕｌｔｉ―Ｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃａｐａｃｉｔｏｒ：ＭＬＣＣ）であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品が内蔵されたプリント回路基板。

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